淺議在幼兒園開展STEM教育

文 俞 莉

2017年9月，“江蘇省首屆STEM教育大會(huì)”召開，南京師范大學(xué)教育科學(xué)學(xué)院院長(zhǎng)顧建軍在專題報(bào)告中表示：“在幼兒園、小學(xué)、初中、高中和大學(xué)要有不同的STEM目標(biāo)定位，形成體系化的STEM教育，想要真正做好STEM教育，必須重視STEM教育在幼兒園的開展和實(shí)施。”同年10月，在2017年中國教育學(xué)會(huì)學(xué)前教育研討會(huì)上，由華東師范大學(xué)朱家雄教授倡議成立“學(xué)前STEM教育聯(lián)盟”，并指出：“學(xué)前STEM教育有其不同于中小學(xué)教育的原理、原則、方法和途徑，探究學(xué)前STEM教育的規(guī)律已成為我國學(xué)前教育工作者的任務(wù)。”幼兒園開展STEM教育的必要性和開展STEM教育的過程中應(yīng)注意哪些問題都是我們亟須研究的課題。

一、幼兒園開展STEM教育的必要性

（一）社會(huì)發(fā)展的需要

隨著科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步，國與國之間的競(jìng)爭(zhēng)變成了人才和科技的競(jìng)爭(zhēng)。科學(xué)、技術(shù)、工程和數(shù)學(xué)等領(lǐng)域的聯(lián)系越來越密切，解決任何一個(gè)領(lǐng)域的問題都會(huì)涉及其他三個(gè)領(lǐng)域；任何一個(gè)領(lǐng)域的發(fā)展都將為其他領(lǐng)域打開進(jìn)步的空間；任何一個(gè)領(lǐng)域的素養(yǎng)都是未來公民的基本素養(yǎng)。STEM教育不僅對(duì)國家未來的創(chuàng)新能力和競(jìng)爭(zhēng)力有決定性的影響，而且是社會(huì)進(jìn)步的必要基礎(chǔ)。

（二）兒童發(fā)展的需要

對(duì)兒童學(xué)習(xí)能力的科學(xué)研究表明，兒童天生具有強(qiáng)大的學(xué)習(xí)能力，他們?nèi)狈χR(shí)和經(jīng)驗(yàn)，但不缺乏推理能力；兒童是主動(dòng)的學(xué)習(xí)者，在有效引導(dǎo)下，能學(xué)習(xí)更多的基本知識(shí)和技能。因而STEM教育可以從幼兒園開始推進(jìn)。

二、幼兒園開展STEM教育的注意點(diǎn)

目前，有一些幼兒園著手STEM課程的實(shí)施和科研。教育過程不同于真實(shí)的科學(xué)研究和工程實(shí)踐，將STEM教育引入幼兒園后，教師的困惑和在實(shí)施過程中的問題也顯露出來了。比如，問題來源是哪些？教學(xué)形式應(yīng)怎樣？教師該如何支持？課程資源有哪些？筆者以自己參與一線幼兒園STEM教學(xué)實(shí)踐的經(jīng)驗(yàn)來看，認(rèn)為要注意以下四個(gè)方面：

（一）研究問題應(yīng)源于幼兒生活和周圍世界

很多老師都會(huì)產(chǎn)生困惑，幼兒園的STEM是什么？應(yīng)當(dāng)教什么？其實(shí)，課程來源于生活，源自幼兒的興趣點(diǎn)，STEM教育課程也不例外。科學(xué)問題可以源于自然，源于生活，幼兒園將其生成話題，形成探究或者創(chuàng)造的目標(biāo)。

在幼兒園開展STEM教育，問題應(yīng)來源于幼兒生活和周圍世界：大到宇宙天際、日月星辰，小到玩具積木、螞蟻飛蟲……只要是幼兒感興趣的問題，都可以作為STEM教育研究的內(nèi)容。幼兒在開展STEM活動(dòng)時(shí)往往關(guān)注他們最感興趣的事物，會(huì)提出問題和假設(shè)，用材料試驗(yàn)，觀察結(jié)果，并交流信息，這是科學(xué)探究的一部分。有的活動(dòng)具有科學(xué)價(jià)值，如涉及建筑、動(dòng)植物或機(jī)械的項(xiàng)目，有的活動(dòng)與科學(xué)或數(shù)學(xué)無關(guān)，但也讓幼兒有了一次考察與探究的機(jī)會(huì)。

例如，大（一）班的幼兒在沙水池里開啟了一次“小小建筑師”之旅。他們想在沙水池上建造房子，這是他們?cè)谟螒蛑凶灾魃傻脑竿陀螒蚰繕?biāo)。這一切源于生活中的游戲，源于他們的興趣點(diǎn)。接下來，幼兒自己嘗試構(gòu)建房子。他們首先用積木探索了三角形和正方形的特點(diǎn)，嘗試對(duì)立方體進(jìn)行加固，在自己探究和教師啟發(fā)的過程中，他們理解了三角形是一種穩(wěn)定的結(jié)構(gòu)，理解了結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定與結(jié)構(gòu)的形狀、材料的材質(zhì)、連接的方式等都有關(guān)系，了解到結(jié)構(gòu)的對(duì)稱性能起到加固和穩(wěn)定的作用，最后幼兒運(yùn)用三角形的穩(wěn)定性，通過設(shè)計(jì)和制作搭建建筑，探索建筑物的穩(wěn)固性。

在整個(gè)活動(dòng)中，“結(jié)構(gòu)的穩(wěn)固性”是一條有效的線索，它連接著與穩(wěn)固性和結(jié)構(gòu)相關(guān)的科學(xué)原理和工程技術(shù)。他們像建筑工程師那樣體驗(yàn)設(shè)計(jì)和創(chuàng)建各種建筑，這個(gè)STEM活動(dòng)為幼兒理解建構(gòu)物理知識(shí)、幾何知識(shí)和數(shù)學(xué)知識(shí)提供了絕佳的機(jī)會(huì)。

（二）教學(xué)形式應(yīng)注重領(lǐng)域融合和經(jīng)驗(yàn)轉(zhuǎn)化

STEM教學(xué)并不是簡(jiǎn)單地將科學(xué)、技術(shù)、工程與數(shù)學(xué)組合起來，而是將幼兒習(xí)得的粗淺知識(shí)與生活經(jīng)驗(yàn)轉(zhuǎn)變成一個(gè)探究世界相互關(guān)系的過程。如“為什么熱水會(huì)變涼？”“怎樣讓房子更保暖？”這兩個(gè)貌似不相同的問題，其本質(zhì)卻都是熱學(xué)中能量的傳遞問題。當(dāng)教學(xué)圍繞這個(gè)本質(zhì)展開時(shí)，就有了一條隱形的線索，從而將科學(xué)和工程問題有效地結(jié)合在一起。

在戲劇項(xiàng)目中，“皮影戲劇場(chǎng)”需要搭一個(gè)架子放幕布，這會(huì)涉及科學(xué)、數(shù)學(xué)、工程等很多方面，如：選擇怎樣的材料做支撐物而不讓幕布倒下來，這需要解決平衡問題（物理）；了解材料的特性（科學(xué)）；要測(cè)量幕布的長(zhǎng)短并選用合適長(zhǎng)度的材料（數(shù)學(xué)），還要做一個(gè)放幕布的架子（工程）等。

例如，大（六）班幼兒在教室里表演了一場(chǎng)皮影戲。幼兒從劇本的選擇開始，到制作道具、排練劇目，進(jìn)而表演、分享，最終創(chuàng)作了《西游記》《大頭兒子和小頭爸爸》《熊出沒》等皮影戲。在排練劇目的過程中，幼兒還遇到過一個(gè)棘手的問題——燈光怎樣配合表演者讓影子能清晰地印在幕布上？他們自發(fā)地展開了討論，并且一邊講一邊演示自己的方法，從而一起探索解決問題的方案，這個(gè)過程中就包含了許多STEM元素，如：光的明亮、光的遠(yuǎn)近，光的折射等。

我們會(huì)發(fā)現(xiàn)，盡管幼兒不具備工程與技術(shù)能力，在數(shù)學(xué)、科學(xué)兩大領(lǐng)域中也僅具備“前經(jīng)驗(yàn)”，但他們通過STEM學(xué)習(xí)能將零散的經(jīng)驗(yàn)整合到一起，形成新的經(jīng)驗(yàn)。

隨著活動(dòng)的推進(jìn)，我們逐漸明白了STEM教育不僅為我們提供了一種綜合課程組織方式的新范式，也為幼兒的深度學(xué)習(xí)提供了極大的可能性。

（三）教師支持應(yīng)考慮轉(zhuǎn)變行為和學(xué)習(xí)評(píng)價(jià)

“一日活動(dòng)皆教育”，在幼兒一日活動(dòng)中存在很多STEM教育的機(jī)會(huì)，關(guān)鍵在于教師是否具有“STEM意識(shí)”。STEM教育十分強(qiáng)調(diào)教師觀念的轉(zhuǎn)變，只有教師轉(zhuǎn)變自我觀念，才能給予幼兒更多有效的支持策略。教師需要問自己這樣幾個(gè)問題：是否制定了具體的教學(xué)計(jì)劃？是否能提供支持幼兒STEM學(xué)習(xí)的各種材料？是否能關(guān)注幼兒學(xué)習(xí)的持續(xù)性和創(chuàng)新性？是否針對(duì)失敗的案例制作了分析材料……教師要經(jīng)常開展一些探索性課程，并進(jìn)行自我學(xué)習(xí)，教師要習(xí)慣于用“what”代替“why”，即多問幼兒“做了什么？”“發(fā)生了什么變化?”而不是問“為什么？”

在STEM活動(dòng)開展的過程中，教師應(yīng)注重做好觀察記錄，把幼兒學(xué)習(xí)的過程記錄下來，進(jìn)一步反思，查看哪些任務(wù)已經(jīng)完成，結(jié)果如何，這是STEM活動(dòng)中一個(gè)重要的組成部分。一個(gè)項(xiàng)目的軌跡是在不斷變動(dòng)的，教師有時(shí)需要幾天的時(shí)間再繼續(xù)項(xiàng)目的考察。如果一個(gè)項(xiàng)目的過程得到充分記錄，幼兒可以在短暫的休息后，迅速回到自己的調(diào)查中。最重要的是通過定期檢查幼兒的工作，與同事討論與反思，教師可以推測(cè)哪些幼兒已經(jīng)真正了解了STEM活動(dòng)，可以將哪些STEM內(nèi)容整合進(jìn)幼兒感興趣的活動(dòng)中。教師在STEM教育活動(dòng)中要學(xué)會(huì)用專業(yè)的指標(biāo)去評(píng)價(jià)幼兒學(xué)習(xí)的有效性，初步評(píng)估STEM教育有效性有4個(gè)指標(biāo)：（1）幼兒生活中遇到的“真問題”；（2）進(jìn)行合作，既包括幼兒之間的合作，又包括師生之間的合作；（3）在探索中產(chǎn)生了多種解決方案；（4）哪些想法是幼兒自己探索得來的。

（四）課程實(shí)施應(yīng)聯(lián)合家庭參與和社區(qū)資源

幼兒園教育不是一個(gè)單獨(dú)的個(gè)體，研究證實(shí)，當(dāng)父母參與到學(xué)習(xí)過程中時(shí)，幼兒在學(xué)習(xí)中會(huì)更積極。因此，家庭也是開展STEM教育不可忽視的重要陣地。很多STEM課程都可以由家長(zhǎng)和教師一起策劃完成，我們應(yīng)充分挖掘家長(zhǎng)資源，同時(shí)我們還要充分利用社區(qū)周邊資源進(jìn)行STEM教育，如在項(xiàng)目活動(dòng)中可以安排一些參觀活動(dòng)，如：銀行、超市、郵局、體育館等；我們還可以帶領(lǐng)幼兒考察各類科普基地，如：少年宮科學(xué)室、養(yǎng)牛場(chǎng)、生態(tài)園、博物館等；帶幼兒走出幼兒園，利用大自然的科普互動(dòng)課堂，引導(dǎo)幼兒感受大自然中的科學(xué)現(xiàn)象……

在社區(qū)的大自然環(huán)境中，幼兒可以觀察和研究植物的生長(zhǎng)。他們可能會(huì)在玩蒲公英時(shí)，注意到植物的各個(gè)部分；也可能會(huì)看到花草樹木之間的聯(lián)系和差異。他們還可以觀察附近的動(dòng)物，如小鳥和昆蟲，并可以利用自制的喂鳥器，裝上鳥食與小鳥進(jìn)行互動(dòng)，或觀察螞蟻喜歡吃哪些食物。社區(qū)里的游樂設(shè)備往往是比較大的，且比幼兒園里的戶外玩具要有一定難度，需要幼兒用整個(gè)身體來進(jìn)行探索。幼兒可以在輪胎秋千上擺動(dòng)，像鐘擺一樣晃來晃去，還體驗(yàn)像天平一樣的蹺蹺板運(yùn)動(dòng)。這些經(jīng)驗(yàn)可以幫助他們更好地理解他們?cè)赟TEM活動(dòng)中使用的裝置，如鐘擺和天平。社區(qū)資源給予幼兒更多的空間及與大自然接觸的機(jī)會(huì)，給予幼兒在幼兒園所不能獲得的經(jīng)驗(yàn)，也給教師提供不同的整合STEM教育的機(jī)會(huì)。

綜上所述，在幼兒園開展STEM教育并不是很抽象、很艱巨的任務(wù)，要將它融入幼兒生活中，需要教師巧妙的“引”和“導(dǎo)”，讓幼兒自己探索、發(fā)現(xiàn)、嘗試、創(chuàng)造。教師具有STEM觀念的意識(shí)，就能培養(yǎng)出STEM素養(yǎng)的幼兒。

希望以上內(nèi)容能夠幫助教師解決實(shí)際中的困惑，形成STEM教育的理念，促進(jìn)幼兒更優(yōu)秀的發(fā)展。